用c++分支限界法写出算法捕牛记问题

好的，针对您的问题，下面是使用 C 分支限界法求解捕牛记问题的算法：

首先，我们需要定义一个结构体来存储牛、人和草的状态：

struct State {
    int cow1;   // 第一头牛的位置
    int cow2;   // 第二头牛的位置
    int person; // 人的位置
    int grass;  // 草的位置
    int cost;   // 到达当前状态的步数
};

接下来，我们使用一个优先队列（堆）来存储待扩展的状态。每次从队列中取出步数最小的状态进行扩展，直到找到目标状态为止。

int target_cow1, target_cow2, target_person, target_grass;

// 比较函数，用于定义优先队列中元素的顺序
bool operator<(const State& a, const State& b) {
    return a.cost > b.cost;
}

int bfs() {
    priority_queue<State> pq;
    pq.push({1, 2, 3, 4, 0});

    while (!pq.empty()) {
        State curr = pq.top();
        pq.pop();

        // 如果当前状态与目标状态相同，则返回步数
        if (curr.cow1 == target_cow1 && curr.cow2 == target_cow2 &&
            curr.person == target_person && curr.grass == target_grass) {
            return curr.cost;
        }

        // 扩展当前状态
        for (int i = 1; i <= 4; i++) {
            // 移动人到下一个位置
            State next;
            next.cow1 = curr.cow1;
            next.cow2 = curr.cow2;
            next.person = i;
            next.grass = curr.grass;
            next.cost = curr.cost + 1;

            // 判断人是否被牛吃掉
            if (curr.person == curr.cow1 || curr.person == curr.cow2 || i == curr.cow1 || i == curr.cow2) {
                continue;
            }

            // 判断人是否吃到草
            if (i == curr.grass) {
                next.grass = 0;
            }

            // 移动第一头牛
            if (curr.person == curr.cow1) {
                if (i == curr.cow2) {
                    continue;
                }
                next.cow1 = i;
            }

            // 移动第二头牛
            if (curr.person == curr.cow2) {
                if (i == curr.cow1) {
                    continue;
                }
                next.cow2 = i;
            }

            // 加入优先队列
            pq.push(next);
        }
    }

    // 如果无法到达目标状态，则返回 -1
    return -1;
}

在主函数中，我们可以输入目标状态，调用 bfs() 函数来求解最少需要多少步才能达到目标状态。

int main() {
    cin >> target_cow1 >> target_cow2 >> target_person >> target_grass;

    int steps = bfs();

    cout << steps << endl;
    
    return 0;
}

希望这个算法能够帮助到您，如果您还有其他问题或者疑惑，请随时提出，我会尽力为您解答。